(57)【要約】【課題】０．１気圧〜１００気圧という比較的高い圧力下で高速な処理を実現できるプラズマ処理方法及び装置を提供する。【解決手段】第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。ヘリウムガスを、第１ガス噴出口１２から噴出させるとともに、ＳＦ6ガスを、第２ガス噴出口１３から噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を高速でエッチングすることができた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、被処理物を載置した第２電極間に電圧を印加して面状のプラズマを発生させ、前記被処理物の表面を処理するプラズマ処理方法であって、
前記第１電極または前記第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第１ガス噴出口より前記被処理物の表面に不活性ガスを主体とするガスを噴出させるとともに、前記第１電極または前記第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第２ガス噴出口より前記被処理物の表面に反応性ガスを含むガスを噴出させること
を特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２】
第１電極と、被処理物を載置した第２電極間に電圧を印加して面状のプラズマを発生させ、前記被処理物の表面を処理するプラズマ処理方法であって、前記第１電極の表面の被処理物側に配置された多孔質導電体に設けられた複数の第１ガス噴出口より前記被処理物の表面に不活性ガスを主体とするガスを噴出させるとともに、前記第１電極または前記第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第２ガス噴出口より前記被処理物の表面に反応性ガスを含むガスを噴出させること
を特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項３】
第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体が多孔質誘電体であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項４】
第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体が多孔質誘電体であることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理方法。
【請求項５】
第１電極内に、第１ガス噴出口より噴出させるガスを充填する第１ガス溜まりと、第１電極内に、第２ガス噴出口より噴出させるガスを充填する第２ガス溜まりとが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ処理方法。
【請求項６】
第１ガス溜まり及び第２ガス溜まりが、第１電極と実質的に同電位の導電体で囲まれていることを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理方法。
【請求項７】
第１ガス噴出口から噴出するガスの流れが、第１ガス噴出口の近傍において、被処理物の表面に対してほぼ垂直であることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ処理方法。
【請求項８】
第１ガス噴出口及び第２ガス噴出口が、被処理物の表面に対して千鳥状または交互に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ処理方法。
【請求項９】
第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第１電極または第２電極を振動させることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ処理方法。
【請求項１０】
第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第１電極または第２電極を回転させることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ処理方法。
【請求項１１】
第１電極と、被処理物を載置した第２電極間に電圧を印加して面状のプラズマを発生させ、前記被処理物の表面を処理するプラズマ処理方法であって、前記第１電極と実質的に同電位の導電体部の任意の点と前記被処理物の任意の点とを結ぶ線分が、前記第１電極の表面の被処理物側に配置された第１誘電体に設けられたガス流路と、第１誘電体の表面の被処理物側に配置された第２誘電体に設けられたガス流路の両方の内側のみを通ることがないよう構成されていること
を特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１２】
第１電極と、被処理物を載置するための第２電極間と、前記第１電極または前記第２電極に電圧を印加するための電源と、前記第１電極または前記第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第１ガス噴出口と、前記第１電極または前記第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第２ガス噴出口とを備えたこと
を特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１３】
第１電極と、被処理物を載置するための第２電極間と、前記第１電極または前記第２電極に電圧を印加するための電源と、前記第１電極の表面の被処理物側に配置された多孔質導電体に設けられた複数の第１ガス噴出口と、前記第１電極または前記第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第２ガス噴出口とを備えたこと
を特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１４】
第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体が多孔質誘電体であることを特徴とする請求項１２記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体が多孔質誘電体であることを特徴とする請求項１３記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
第１電極内に、第１ガス噴出口より噴出させるガスを充填する第１ガス溜まりと、第１電極内に、第２ガス噴出口より噴出させるガスを充填する第２ガス溜まりとが設けられていることを特徴とする請求項１２または１３記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
第１ガス溜まり及び第２ガス溜まりが、第１電極と実質的に同電位の導電体で囲まれていることを特徴とする請求項１６記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
第１ガス噴出口から噴出するガスの流れが、第１ガス噴出口の近傍において、被処理物の表面に対してほぼ垂直であるように構成されていることを特徴とする請求項１２または１３記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
第１ガス噴出口及び第２ガス噴出口が、被処理物の表面に対して千鳥状または交互に配置されていることを特徴とする請求項１２または１３記載のプラズマ処理装置。
【請求項２０】
第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第１電極または第２電極を振動させる機構を備えたことを特徴とする請求項１２または１３記載のプラズマ処理装置。
【請求項２１】
第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第１電極または第２電極を回転させる機構を備えたことを特徴とする請求項１２または１３記載のプラズマ処理装置。
【請求項２２】
第１電極と、被処理物を載置するための第２電極間と、前記第１電極または前記第２電極に電圧を印加するための電源と、前記第１電極の表面の被処理物側に配置された第１誘電体と、前記第１誘電体の表面の被処理物側に配置された第２誘電体とを備えたプラズマ処理装置であって、
前記第１電極と実質的に同電位の導電体部の任意の点と第２電極の任意の点とを結ぶ線分が、前記第１誘電体に設けられたガス流路と、前記第２誘電体に設けられたガス流路の両方の内側のみを通ることがないよう構成されていること
を特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理方法及び装置に関するもので、特に０．１気圧〜１００気圧という比較的高い圧力下で高速な処理を実現できるプラズマ処理方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、低圧条件下でグロー放電プラズマを発生させて表面改質、薄膜堆積、エッチングなどを行う方法が実用化されている。しかしながら、低圧条件下における処理は、真空ポンプや頑強な密閉容器が必要なことから工業的には不利であるため、半導体や高性能電子部品等の高価な製品に対してしか適用されていない。このため、大気圧近傍の圧力下で放電プラズマを発生させる方法が提案されている。
【０００３】
大面積を均一に処理するための方法として、図１８のようなものが考案されている。この方式では、通気孔が開口する面の上に多孔質体を設けておき、通気孔からのガスが多孔質体を通ってプラズマに入るようにしており、ガス噴出口（通気孔）が開口する面の上に多孔質体が設けられていて、通気孔からのガスが多孔質体を通ってプラズマに入る構成にしている。図１８に示すプラズマ処理装置は、反応槽３１を備え、この槽壁にはガス導入口４１及びガス排出口４２が設けられており、槽内には上部電極３２と下部電極３３の二つの平板状電極が所定距離を隔てて対面するようにして平行に設置されている。下部電極３３の表面には固体誘電体３６が置かれている。上部電極３２は交流電源３５の出力に接続され、下部電極３３は接地されている。
【０００４】
上部電極３２の内部には流路４５が設けられているとともに上部電極３２の下部電極３３に臨む面には多数の通気孔４６が開口している。そして、この上部電極３２の通気孔４６が開口する面の上には多孔質体としての多孔質誘電体５０が配置されている。その結果、ガス流入口４１から入ったガスは通気孔４６から多孔質誘電体５３０を透過してプラズマに導入されることになる。なお、下部電極３３の内部にはヒータ４９が設けられており、被処理物３４の温度を自由に調節できるようになっている。この装置の場合、上部電極３２が多数の通気孔を設けた前面板３２ａとガス流路４５用の裏面板３２ｂとからなる。
【０００５】
処理の際には、まず、プラズマ生起ガスとキャリアガスを兼ねるヘリウムガスをガス流入口４１から導入するとともに交流電源３５を稼働して交流電力の供給を開始する。そうすると、電極３２，３３の間にグロー放電が発生してプラズマが生起するので、その後、反応にあずかる適当な種類の反応用ガスをヘリウムガスに混入する。そうすると、反応用ガスはヘリウムガスと共に通気孔４６から多孔質誘電体５０を透過してプラズマに導入されるため、プラズマは反応性プラズマとなる。この反応性プラズマで被処理物３４の表面処理等を行うようにする。
【０００６】
また、図１９に示すような、筒状容器内に大気圧若しくはその近傍の圧力下で発生させた複数のストリーマを筒状容器の軸方向に垂直な方向において均一化することによって得られるプラズマで被処理物を処理方法も考案されている。このプラズマ処理装置は、内部に放電空間が定義される筒状容器５１、筒状容器の周囲に配置される一対の電極５２、５３、筒状容器内にストリーマ生成ガスを供給するためのガス供給ユニット(図示せず)、電極間に交流若しくはパルス電圧を印加して複数のストリーマを筒状容器内に生成するための電源５４、及び放電空間５７内の複数のストリーマを均一化するプラズマ均一化手段とを具備する。
【０００７】
筒状容器５１は、例えば、石英ガラス、アルミナ、イットリア、ジルコニウムなどのガラス質材料やセラミック材料などの高融点の絶縁材料(誘電体材料)で形成することができる。図１９（ａ）の筒状容器５１は、上端にガス導入口６０、下端にプラズマ放出口６２を有する矩形筒形状を有し、互いに平行に延出する一対の前壁６３及び後壁６４と、互いに平行に延出する一対の側壁６５とで構成される。図１９（ｂ）に示すように、筒状容器５１の軸方向に垂直な断面は、長さ（Ｌ）と幅（Ｗ）を有する矩形形状である。横長断面を有する筒状容器５１とするために、長さ（Ｌ）は幅（Ｗ）より大きく設計されている。尚、図１９（ｂ）において、”ＳW”は筒状容器の内部幅寸法であり、スリット幅と呼ばれる。また、”ＳL”は、筒状容器の内部長さ寸法（＝筒状容器の横長断面の横方向における内寸）であり、スリット長さと呼ばれる。”Ｈ”は、筒状容器の高さ寸法である。筒状容器５１の前壁６３、後壁６４及び側壁６５に囲まれた内空間が放電空間５７として使用される。ストリーマ生成ガスは、ガス導入口６０を介して筒状容器５１内に導入され、プラズマ放出口６２から外部に噴射される。
【特許文献１】特許第２８３７９９３号公報
【特許文献２】特開２００２−９３７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来例のプラズマ発生方法においては、処理速度が遅いという問題点があった。
【０００９】
例えば、図１８に示した方式では、ヘリウムなどの不活性ガスに反応性ガスを混合した後、ガス噴出口４６から多孔質誘電体５０を通って被処理物３４の表面に供給されるが、反応性ガスの濃度が低いと反応性ラジカルの生成量が小さく処理速度が低い。逆に、反応性ガスの濃度を高めると、プラズマ密度が低下して処理速度が低下するか、若しくはプラズマが着火しなくなる。
【００１０】
また、図１９に示した方式では、被処理物５８とは離れた空間である放電空間５７にプラズマを発生させるため、被処理物５８の近傍では反応性ラジカルの濃度が少なく、処理速度が低い。また、線状のプラズマを走査して大面積の処理に対応していることから、大面積の被処理物に対しては、処理速度が低い。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、０．１気圧〜１００気圧という比較的高い圧力下で高速な処理を実現できるプラズマ処理方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の第１発明のプラズマ処理方法は、第１電極と、被処理物を載置した第２電極間に電圧を印加して面状のプラズマを発生させ、被処理物の表面を処理するプラズマ処理方法であって、第１電極または第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第１ガス噴出口より被処理物の表面に不活性ガスを主体とするガスを噴出させるとともに、第１電極または第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第２ガス噴出口より被処理物の表面に反応性ガスを含むガスを噴出させることを特徴とする。
【００１３】
このような構成により、０．１気圧〜１００気圧という比較的高い圧力下で高速な処理を実現できる。
【００１４】
本願の第２発明のプラズマ処理方法は、第１電極と、被処理物を載置した第２電極間に電圧を印加して面状のプラズマを発生させ、被処理物の表面を処理するプラズマ処理方法であって、第１電極の表面の被処理物側に配置された多孔質導電体に設けられた複数の第１ガス噴出口より被処理物の表面に不活性ガスを主体とするガスを噴出させるとともに、第１電極または第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第２ガス噴出口より被処理物の表面に反応性ガスを含むガスを噴出させることを特徴とする。
【００１５】
このような構成により、０．１気圧〜１００気圧という比較的高い圧力下で高速な処理を実現できる。
【００１６】
本願の第１発明のプラズマ処理方法において、好適には、第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体が多孔質誘電体であることが望ましい。このような構成により、アーク放電（火花）の発生を効果的に抑制できる。
【００１７】
本願の第２発明のプラズマ処理方法において、好適には、第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体が多孔質誘電体であることが望ましい。このような構成により、アーク放電（火花）の発生を効果的に抑制できる。
【００１８】
本願の第１または第２発明のプラズマ処理方法において、好適には、第１電極内に、第１ガス噴出口より噴出させるガスを充填する第１ガス溜まりと、第１電極内に、第２ガス噴出口より噴出させるガスを充填する第２ガス溜まりとが設けられていることが望ましい。このような構成により、ガスの噴出が均一化される。
【００１９】
また、好適には、第１ガス溜まり及び第２ガス溜まりが、第１電極と実質的に同電位の導電体で囲まれていることが望ましい。このような構成により、ガス溜まり内での放電を防止することができる。
【００２０】
また、好適には、第１ガス噴出口から噴出するガスの流れが、第１ガス噴出口の近傍において、被処理物の表面に対してほぼ垂直であることが望ましい。このような構成により、処理の均一性を高めることができる。
【００２１】
また、好適には、第１ガス噴出口及び第２ガス噴出口が、被処理物の表面に対して千鳥状または交互に配置されていることが望ましい。このような構成により、処理の均一性を高めることができる。
【００２２】
また、好適には、第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第１電極または第２電極を振動させることが望ましい。或いは、第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第１電極または第２電極を回転させてもよい。このような構成により、処理の均一性を高めることができる。
【００２３】
本願の第３発明のプラズマ処理方法は、第１電極と、被処理物を載置した第２電極間に電圧を印加して面状のプラズマを発生させ、被処理物の表面を処理するプラズマ処理方法であって、第１電極と実質的に同電位の導電体部の任意の点と被処理物の任意の点とを結ぶ線分が、第１電極の表面の被処理物側に配置された第１誘電体に設けられたガス流路と、第１誘電体の表面の被処理物側に配置された第２誘電体に設けられたガス流路の両方の内側のみを通ることがないよう構成されていることを特徴とする。
【００２４】
このような構成により、０．１気圧〜１００気圧という比較的高い圧力下で高速な処理を実現できる。
【００２５】
本願の第４発明のプラズマ処理装置は、第１電極と、被処理物を載置するための第２電極間と、第１電極または第２電極に電圧を印加するための電源と、第１電極または第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第１ガス噴出口と、第１電極または第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第２ガス噴出口とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
本願の第５発明のプラズマ処理装置は、第１電極と、被処理物を載置するための第２電極間と、第１電極または第２電極に電圧を印加するための電源と、第１電極の表面の被処理物側に配置された多孔質導電体に設けられた複数の第１ガス噴出口と、第１電極または第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体に設けられた複数の第２ガス噴出口とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
本願の第４発明のプラズマ処理装置において、好適には、第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体が多孔質誘電体であることが望ましい。このような構成により、アーク放電（火花）の発生を効果的に抑制できる。
【００２８】
本願の第５発明のプラズマ処理装置において、好適には、第１電極の表面の被処理物側に配置された誘電体が多孔質誘電体であることが望ましい。このような構成により、アーク放電（火花）の発生を効果的に抑制できる。
【００２９】
本願の第４または第５発明のプラズマ処理装置において、好適には、第１電極内に、第１ガス噴出口より噴出させるガスを充填する第１ガス溜まりと、第１電極内に、第２ガス噴出口より噴出させるガスを充填する第２ガス溜まりとが設けられていることが望ましい。このような構成により、ガスの噴出が均一化される。
【００３０】
また、好適には、第１ガス溜まり及び第２ガス溜まりが、第１電極と実質的に同電位の導電体で囲まれていることが望ましい。このような構成により、ガス溜まり内での放電を防止することができる。
【００３１】
また、好適には、第１ガス噴出口から噴出するガスの流れが、第１ガス噴出口の近傍において、被処理物の表面に対してほぼ垂直であるように構成されていることが望ましい。  
【００３２】
このような構成により、処理の均一性を高めることができる。
【００３３】
また、好適には、第１ガス噴出口及び第２ガス噴出口が、被処理物の表面に対して千鳥状または交互に配置されていることが望ましい。このような構成により、処理の均一性を高めることができる。
【００３４】
また、好適には、第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第１電極または第２電極を振動させる機構を備えたことが望ましい。或いは、第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第１電極または第２電極を回転させてもよい。このような構成により、処理の均一性を高めることができる。
【００３５】
本願の第６発明のプラズマ処理装置は、第１電極と、被処理物を載置するための第２電極間と、第１電極または第２電極に電圧を印加するための電源と、第１電極の表面の被処理物側に配置された第１誘電体と、第１誘電体の表面の被処理物側に配置された第２誘電体とを備えたプラズマ処理装置であって、第１電極と実質的に同電位の導電体部の任意の点と第２電極の任意の点とを結ぶ線分が、第１誘電体に設けられたガス流路と、第２誘電体に設けられたガス流路の両方の内側のみを通ることがないよう構成されていることを特徴とする。
【００３６】
このような構成により、０．１気圧〜１００気圧という比較的高い圧力下で高速な処理を実現できる。
【発明の効果】
【００３７】
以上のように、本願発明のプラズマ処理方法及び装置によれば、０．１気圧〜１００気圧という比較的高い圧力下で高速な処理を実現できるプラズマ処理方法及び装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態１において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図１において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。  
【００４０】
第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。
【００４１】
第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１の表面の被処理物側に配置された複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１の表面の被処理物側に配置された複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【００４２】
一例として、大気圧下で、２ｍ角の被処理物３に対して、ヘリウムガスの流量を１５ＳＬＭ、ＳＦ6ガスの流量を３ＳＬＭとし、１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を第２電極２に印加（電力としては２．５ｋＷ）して、被処理物３上のシリコン薄膜をエッチングしたところ、３２μｍ／ｍｉｎという高速なエッチングレートが得られた。
【００４３】
比較のため、第１ガス噴出口と第２ガス噴出口の区別を無くし、全てのガス噴出口からヘリウムガス１５ＳＬＭとＳＦ6ガス３ＳＬＭをあらかじめ混合したガスを噴出させて、同様の操作（２ｋＷの高周波電圧を印加）をしたところ、プラズマが発生しなかった。これは、ヘリウムガスの濃度が放電空間内のいずれの場所においても、大気圧近傍で安定したグロー放電を発生しやすい濃度未満となってしまったためであると考えられる。電力を５ｋＷまで増加させるとプラズマが発生したが、このときのシリコン薄膜のエッチングレートは２．４μｍ／ｍｉｎと低速であった。
【００４４】
このように、第１ガス噴出口からヘリウムガスを、第２ガス噴出口からＳＦ6ガスを噴出させた場合に、小さい電力でプラズマを発生させることができ、かつ、高速な処理ができた理由として、第１電極１と被処理物３の間の放電空間において、ヘリウム濃度が不均一であるため、局所的に大気圧近傍で安定したグロー放電を発生しやすいヘリウム濃度が実現できたこと、そして、そこで発生した比較的長寿命のヘリウムの準安定原子の拡散によって、本来ヘリウムガスの濃度が不足してプラズマが発生しないはずの領域においても、安定したグロー放電が生じ、放電空間内に高密度の反応性ラジカル（Ｆラジカル）を行き渡らせることができたこと、が考えられる。
【００４５】
なお、図１から明らかなように、第１ガス溜まり７及び第２ガス溜まり１０は、第１電極１と実質的に同電位の導電体（第１電極１及び裏板４）で囲まれている。このような構成とすることで、ガス溜まり７及び１０内での放電の発生を効果的に防止することができる。なぜなら、ガス溜まり７及び１０が同電位の導電体で囲まれていると、ガス溜まり７及び１０内に高電界が発生しないためである。
【００４６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図２を参照して説明する。
【００４７】
図２は、本発明の実施の形態２において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図２において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。
【００４８】
第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極１の表面の被処理物側に配置された多孔質誘電体１４に設けられた複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極１の表面の被処理物側に配置された多孔質誘電体１４に設けられた複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【００４９】
多孔質誘電体１４を用いることにより、誘電体バリア効果と、局所的な高電界の発生を抑制する効果が生じるため、実施の形態１におけるよりも高い電圧を電極２に印加することができ、より高い処理速度を得ることができる。
【００５０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図３を参照して説明する。
【００５１】
図３は、本発明の実施の形態３において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図３において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。
【００５２】
第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極１の表面の被処理物側に配置された誘電体１４に設けられた複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極１の表面の被処理物側に配置された誘電体１４に設けられた複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【００５３】
なお、誘電体１４には、ガス噴出口１２及び１３に対応した位置に多孔質誘電体ブロック１４−２がはめ込まれており、誘電体バリア効果と、局所的な高電界の発生を抑制する効果が生じるため、実施の形態１におけるよりも高い電圧を電極２に印加することができ、より高い処理速度を得ることができる。また、個々の誘電体ブロック１４−２が互いに独立しており、かつ、個々の誘電体ブロック１４−２間がベースとなっている誘電体１４によって隔離されているため、ガス噴出口１２及び１３からガスが噴出するまで、ヘリウムガスとＳＦ6ガスが混合されないという利点がある。
【００５４】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図４を参照して説明する。
【００５５】
図４は、本発明の実施の形態４において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図４において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。
【００５６】
第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極１の表面の被処理物側に配置された誘電体１４に設けられた複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極１の表面の被処理物側に配置された誘電体１４に設けられた複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【００５７】
この例では、被処理物３の対向面を誘電体としたことにより、誘電体バリア効果が得られ、実施の形態１におけるよりも高い電圧を電極２に印加することができ、より高い処理速度を得ることができる。
【００５８】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について、図５を参照して説明する。
【００５９】
図５は、本発明の実施の形態５において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図５において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。
【００６０】
第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極１の表面の被処理物側に配置された誘電体１４に設けられた複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極１の表面の被処理物側に配置された誘電体１４に設けられた複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【００６１】
なお、誘電体１４には、第１ガス噴出口１２に対応した位置に多孔質導電体ブロック１５がはめ込まれ、第２ガス噴出口１３に対応した位置に多孔質誘電体ブロック１４−２がはめ込まれている。このような構成により、ヘリウムガスの濃度が高い第１ガス噴出口の近傍において電界を強くするとともに局所的な高電界の発生を抑制し、かつ、第２ガス噴出口１３の近傍において誘電体バリア効果を発揮させることにより、実施の形態１におけるよりも高い電圧を電極２に印加することができ、より高い処理速度を得ることができる。また、個々の導電体ブロック１５と誘電体ブロック１４−２が互いに独立しており、かつ、個々の導電体ブロック１５と誘電体ブロック１４−２間が、ベースとなっている誘電体１４によって隔離されているため、ガス噴出口１２及び１３からガスが噴出するまで、ヘリウムガスとＳＦ6ガスが混合されないという利点がある。
【００６２】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について、図６を参照して説明する。
【００６３】
図６は、本発明の実施の形態６において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図６において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。
【００６４】
第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極１の表面の被処理物側に配置された誘電体１４に設けられた複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極１の表面の被処理物側に配置された誘電体１４に設けられた複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【００６５】
なお、誘電体１４には、第１ガス噴出口１２に対応した位置に多孔質導電体ブロック１５がはめ込まれている。このような構成により、ヘリウムガスの濃度が高い第１ガス噴出口の近傍において電界を強くするとともに局所的な高電界の発生を抑制し、かつ、第２ガス噴出口１３の近傍において誘電体バリア効果を発揮させることにより、実施の形態１におけるよりも高い電圧を電極２に印加することができ、より高い処理速度を得ることができる。また、個々の導電体ブロック１５が互いに独立しており、かつ、個々の導電体ブロック１５間が、ベースとなっている誘電体１４によって隔離されているため、ガス噴出口１２及び１３からガスが噴出するまで、ヘリウムガスとＳＦ6ガスが混合されないという利点がある。
【００６６】
また、実施の形態５とは異なり、第２ガス噴出口１３に対応した位置に多孔質誘電体ブロック１４−２がはめ込まれていないが、第２ガス噴出口１３の近傍ではヘリウムガス濃度が小さいため、高電界が発生してもアーク放電（火花）が起きにくいので、このような簡便な構成も可能である。
【００６７】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７について、図７を参照して説明する。
【００６８】
図７は、本発明の実施の形態７において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図７において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。
【００６９】
第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極１の表面に設けられた複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１に設けられた複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【００７０】
なお、第１電極１には、第１ガス噴出口１２に対応した位置に多孔質導電体ブロック１５がはめ込まれている。このような構成により、ヘリウムガスの濃度が高い第１ガス噴出口の近傍において電界を強くするとともに局所的な高電界の発生を抑制することにより、実施の形態１におけるよりも高い電圧を電極２に印加することができ、より高い処理速度を得ることができる。また、個々の導電体ブロック１５が互いに独立しており、かつ、個々の導電体ブロック１５間が、ベースとなっている誘電体１４によって隔離されているため、ガス噴出口１２及び１３からガスが噴出するまで、ヘリウムガスとＳＦ6ガスが混合されないという利点がある。また、実施の形態６とは異なり、被処理物３に対向した面が全て導電体となっており、より高密度のプラズマが発生できる。
【００７１】
（実施の形態８）
次に、本発明の実施の形態８について、図８〜図１３を参照して説明する。
【００７２】
図８は、本発明の実施の形態８において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図８において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。
【００７３】
第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１に設けられたガス流路と、第１電極１の表面の被処理物側に配置された第１誘電体１４に設けられた多孔質誘電体ブロック１７を介して、第１誘電体１４の表面の被処理物側に配置された第２誘電体１６に設けられた複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１に設けられたガス流路と、第１電極１の表面の被処理物側に配置された第１誘電体１４に設けられた多孔質誘電体ブロック１７を介して、第１誘電体１４の表面の被処理物側に配置された第２誘電体１６に設けられた複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【００７４】
なお、第１誘電体１４には、ガス噴出口１２及び１３に対応した位置に多孔質誘電体ブロック１７がはめ込まれており、局所的な高電界の発生を抑制する効果が生じるため、実施の形態１におけるよりも高い電圧を電極２に印加することができ、より高い処理速度を得ることができる。また、個々の誘電体ブロック１７が互いに独立しており、かつ、個々の誘電体ブロック１７間がベースとなっている第１誘電体１４によって隔離されているため、ガス噴出口１２及び１３からガスが噴出するまで、ヘリウムガスとＳＦ6ガスが混合されないという利点がある。
【００７５】
また、第１ガス噴出口１２から噴出するガスの流れが、第１ガス噴出口１２の近傍において、被処理物の表面に対してほぼ垂直であるように構成されている。このような構成により、ヘリウムガスの濃度が高い部分が被処理物３の近傍にまで存在するようになるため、被処理物３の表面近傍に高い密度のプラズマを発生させることができる。
【００７６】
ここで、第１ガス噴出口１２と、第２ガス噴出口１３は、被処理物の表面に対して千鳥状、或いは、交互に配置されているが、これを実現するための具体的な構成として、裏板４、第１電極１、第１誘電体１４、第２誘電体１６の各構成部分について、その平面構造を以下で説明する。
【００７７】
図９は、裏板４をガス溜まりのある部分で切った断面の平面図である。白抜きの部分が第１ガス溜まり７及び第２ガス溜まり１０を示す。互いに絡み合った櫛形のガス溜まりが形成されている。第１配管６は第１ガス溜まり７のいずれかに接続されるよう配置され、第２配管９は第２ガス溜まり１０のいずれかに接続されるよう配置されている。
【００７８】
図１０は、第１電極１の平面図である。白抜きの部分がガス流路である。円柱状の貫通穴（ガス流路）が多数設けられている。互いに隣り合うガス流路は、第１ガス溜まりが配置されている部分、第２ガス溜まりが配置されている部分に対応している。つまり、不活性ガスを主体とするガスを流す流路と、反応性ガスを主体とするガスを流す流路は、被処理物の表面に対して千鳥状、或いは、交互に配置されている。
【００７９】
図１１は、第１誘電体１４の平面図である。第１誘電体１４に設けられた多数の貫通穴内に、多孔質誘電体ブロック１７がはめ込まれている。第１電極１に設けられた多数のガス流路の位置と、第１誘電体１４に設けられた多数の貫通穴の位置、すなわち、多孔質誘電体ブロック１７の位置は対応しており、第１電極１と第１誘電体１４を重ね合わせたときに第１電極１に設けられた多数のガス流路の位置と、第１誘電体１４に設けられた多数の貫通穴の位置、すなわち、多孔質誘電体ブロック１７の位置は一致する。
【００８０】
図１２は、第２誘電体１６の平面図である。第２誘電体１６には多数の貫通穴が設けられ、これらが第１ガス噴出口１２及び第２ガス噴出口１３を形成する。第１電極１に設けられた多数のガス流路の位置と、第２誘電体１６に設けられた多数の貫通穴の位置は対応しており、第１電極１と第２誘電体１６を重ね合わせたときに第１電極１に設けられた多数のガス流路の位置と、第２誘電体１６に設けられた多数の貫通穴の位置は一致する。
【００８１】
なお、第２誘電体に設ける多数の貫通穴、すなわち、多数の第１ガス噴出口と第２ガス噴出口は、図１３に示すように線状であってもよい。ただし、第１ガス噴出口１２と第２ガス噴出口１３は、被処理物の表面に対して交互に配置されていることが好ましい。
【００８２】
（実施の形態９）
次に、本発明の実施の形態９について、図１４を参照して説明する。
【００８３】
図１４は、本発明の実施の形態９において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図１４において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。
【００８４】
第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１に設けられたガス流路と、第１電極１の表面の被処理物側に配置された第１誘電体１４に設けられた多孔質誘電体ブロック１７を介して、第１誘電体１４の表面の被処理物側に配置された第２誘電体１６に設けられた複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１に設けられたガス流路と、第１電極１の表面の被処理物側に配置された第１誘電体１４に設けられた多孔質誘電体ブロック１７を介して、第１誘電体１４の表面の被処理物側に配置された第２誘電体１６に設けられた複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【００８５】
なお、第１誘電体１４には、ガス噴出口１２及び１３に対応した位置に多孔質誘電体ブロック１７がはめ込まれており、局所的な高電界の発生を抑制する効果が生じるため、実施の形態１におけるよりも高い電圧を電極２に印加することができ、より高い処理速度を得ることができる。また、個々の誘電体ブロック１７が互いに独立しており、かつ、個々の誘電体ブロック１７間がベースとなっている第１誘電体１４によって隔離されているため、ガス噴出口１２及び１３からガスが噴出するまで、ヘリウムガスとＳＦ6ガスが混合されないという利点がある。
【００８６】
また、第１ガス噴出口１２から噴出するガスの流れが、第１ガス噴出口１２の近傍において、被処理物の表面に対してほぼ垂直であるように構成されている。このような構成により、ヘリウムガスの濃度が高い部分が被処理物３の近傍にまで存在するようになるため、被処理物３の表面近傍に高い密度のプラズマを発生させることができる。
【００８７】
第２電極２は、振動機構としての振動台１８の上に載置されており、振動台１８はコントローラ１９により振動の振幅及び周期が調整できるようになっている。プラズマ処理を行う際に振動台１８を操作して、第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第２電極を振動させることにより、第１ガス噴出口１２と、第２ガス噴出口１３が、被処理物の表面に対して千鳥状、或いは、交互に配置されていることに起因する処理ムラを効果的に低減することができ、より均一なプラズマ処理が可能となる。
【００８８】
この場合、振動の振幅は、第１ガス噴出口１２と第２ガス噴出口の代表的なピッチの５０％以上とすることが好ましい。ピッチの５０％未満だと、処理の均一化が不十分な場合がある。振幅は大きくともかまわないが、被処理物３の大きさと第１電極１の大きさがほぼ同じ場合には、ピッチは２００％以下が好ましい。ピッチを大きくしすぎると、処理に寄与しない無駄なプラズマの割合が増加するためである。振動はｘｙ方向、つまり、２つの軸方向に行うことが、より均一な処理を実現する上で好ましい。
【００８９】
被処理物３に比べて第１電極１の大きさが小さい場合は、第１電極を被処理物３上で走査して被処理物３の表面全体に渡る処理を行うことになるので、走査方向には振動させる必要はなく、走査方向とは垂直な方向に振動させればよい。
【００９０】
また、振動の周期は、最大でプラズマ処理に要する時間と同じ、最小で０．１秒程度が好ましい。プラズマ処理に要する時間よりも振動の周期が長いと、処理の均一化が不十分となる場合がある。また、振動の周期が０．１秒未満だと、高価な高速振動台が必要となるばかりか、ボルトなどの機械部品の緩みが生じる恐れがある。
【００９１】
なお、第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第１電極を振動させてもよいことはいうまでもない。
【００９２】
（実施の形態１０）
次に、本発明の実施の形態１０について、図１５を参照して説明する。
【００９３】
図１５は、本発明の実施の形態１０において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図１５において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。
【００９４】
第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１に設けられたガス流路と、第１電極１の表面の被処理物側に配置された第１誘電体１４に設けられた多孔質誘電体ブロック１７を介して、第１誘電体１４の表面の被処理物側に配置された第２誘電体１６に設けられた複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１に設けられたガス流路と、第１電極１の表面の被処理物側に配置された第１誘電体１４に設けられた多孔質誘電体ブロック１７を介して、第１誘電体１４の表面の被処理物側に配置された第２誘電体１６に設けられた複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【００９５】
なお、第１誘電体１４には、ガス噴出口１２及び１３に対応した位置に多孔質誘電体ブロック１７がはめ込まれており、局所的な高電界の発生を抑制する効果が生じるため、実施の形態１におけるよりも高い電圧を電極２に印加することができ、より高い処理速度を得ることができる。また、個々の誘電体ブロック１７が互いに独立しており、かつ、個々の誘電体ブロック１７間がベースとなっている第１誘電体１４によって隔離されているため、ガス噴出口１２及び１３からガスが噴出するまで、ヘリウムガスとＳＦ6ガスが混合されないという利点がある。
【００９６】
また、第１ガス噴出口１２から噴出するガスの流れが、第１ガス噴出口１２の近傍において、被処理物の表面に対してほぼ垂直であるように構成されている。このような構成により、ヘリウムガスの濃度が高い部分が被処理物３の近傍にまで存在するようになるため、被処理物３の表面近傍に高い密度のプラズマを発生させることができる。
【００９７】
第２電極２は、回転機構としての回転台２０の上に載置されており、回転台２０は支柱２１によってモーター２２に接続され、モーター２２の回転によって回転台２０が回転できるようになっている。プラズマ処理を行う際に回転台２０を操作して、第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第２電極を回転させることにより、第１ガス噴出口１２と、第２ガス噴出口１３が、被処理物の表面に対して千鳥状、或いは、交互に配置されていることに起因する処理ムラを効果的に低減することができ、より均一なプラズマ処理が可能となる。この場合、回転の周期は、最大でプラズマ処理に要する時間と同じ、最小で０．００１秒程度が好ましい。
【００９８】
プラズマ処理に要する時間よりも回転の周期が長いと、処理の均一化が不十分となる場合がある。また、回転の周期が０．００１秒未満だと、高価な高速回転台が必要となるばかりか、ボルトなどの機械部品の緩みが生じる恐れがある。
【００９９】
なお、第１電極と第２電極を平行に保ちつつ、第１電極を回転させてもよいことはいうまでもない。
【０１００】
（実施の形態１１）
次に、本発明の実施の形態１１について、図１６を参照して説明する。
【０１０１】
図１６は、本発明の実施の形態１１において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図１６において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。
【０１０２】
第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１に設けられたガス流路と、第１電極の表面の被処理物側に配置された第１誘電体１４に設けられたガス流路を介して、第１誘電体の表面の被処理物側に配置された第２誘電体１６に設けられた複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極の表面の被処理物側に配置された第１誘電体１４に設けられたガス流路を介して、第１誘電体の表面の被処理物側に配置された第２誘電体１６に設けられた複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【０１０３】
この例では、第２誘電体１６内のガス流路を曲げることにより、第１誘電体１４に設けられたガス流路の位置と、第２誘電体に設けられたガス噴出口１２及び１３の位置がずらされている。このことにより、第１電極と実質的に同電位の導電体部の任意の点と被処理物の任意の点とを結ぶ線分が、第１電極の表面の被処理物側に配置された第１誘電体に設けられたガス流路と、第１誘電体の表面の被処理物側に配置された第２誘電体に設けられたガス流路の両方の内側のみを通ることがない。このような構成により、アーク放電（火花）のきっかけとなるストリーマが発生しにくくなり、実施の形態４と比較してより大きな電圧を印加することができるようになるため、高い処理速度を実現することができる。
【０１０４】
（実施の形態１２）
次に、本発明の実施の形態１２について、図１７を参照して説明する。
【０１０５】
図１７は、本発明の実施の形態１２において用いたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。
【０１０６】
図１７において、第１電極１と第２電極２が平行に配置され、第２電極２上に被処理物３が配置される。第１電極と実質的に同電位の導電体である裏板４が設けられ、第１電極１は裏板４を介して接地されている。第１ガス供給装置５から第１配管６を介して第１ガス溜まり７に不活性ガスとしてのヘリウムガスが供給され、第２ガス供給装置８から第２配管９を介して第２ガス溜まり１０に反応性ガスとしてのＳＦ6ガスが供給される。第２電極２には、第２電極２に高周波電圧を印加するための電源１１が接続されている。
【０１０７】
第１ガス溜まり７に充填されたヘリウムガスを、第１電極１に設けられたガス流路と、第１電極の表面の被処理物側に配置された第１誘電体１４に設けられたガス流路を介して、第１誘電体の表面の被処理物側に配置された第２誘電体１６に設けられた複数の第１ガス噴出口１２から被処理物３の表面に噴出させるとともに、第２ガス溜まり１０に充填されたＳＦ6ガスを、第１電極１に設けられたガス流路を介して、第１電極の表面の被処理物側に配置された第１誘電体１４に設けられたガス流路を介して、第１誘電体の表面の被処理物側に配置された第２誘電体１６に設けられた複数の第２ガス噴出口１３から被処理物３の表面に噴出させつつ、高周波電源１１を操作して第１電極と第２電極間に電圧を印加すると、第１電極１と被処理物３の間に面状のプラズマが発生し、被処理物の表面を処理することができる。
【０１０８】
この例では、第１誘電体１４内のガス流路を曲げることにより、第１電極１に設けられたガス流路の位置と、第２誘電体に設けられたガス噴出口１２及び１３の位置がずらされている。このことにより、第１電極と実質的に同電位の導電体部の任意の点と被処理物の任意の点とを結ぶ線分が、第１電極の表面の被処理物側に配置された第１誘電体に設けられたガス流路と、第１誘電体の表面の被処理物側に配置された第２誘電体に設けられたガス流路の両方の内側のみを通ることがない。このような構成により、アーク放電（火花）のきっかけとなるストリーマが発生しにくくなり、実施の形態４と比較してより大きな電圧を印加することができるようになるため、高い処理速度を実現することができる。
【０１０９】
以上述べた本発明の実施の形態において、大気圧下でのプラズマ処理について例示したが、動作圧力範囲は０．１気圧以上１００気圧以下が好ましい。圧力が小さいと、完全密閉型の容器や真空ポンプが必要となり、コスト面で不利である。圧力が大きい場合にも完全密閉型の容器が必要となる。大気圧近傍で動作させることが、コスト面、トータル処理時間の面からもっとも有利である。また、高周波電力は基板の面積１平方センチ当たり概ね０．０１Ｗ〜１０Ｗ供給する。電力が小さすぎると放電が発生しない場合がある。逆に電力が大きすぎると、アーク放電を引き起こしやすい。
【０１１０】
また、プラズマ源としていくつかの構成例を示したが、様々な構成を用いることができる。
【０１１１】
また、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を用いてプラズマを発生させる場合を例示したが、数百ｋＨｚから数ＧＨｚまでの高周波電力を用いてプラズマを発生させることが可能である。或いは、直流電力を用いてもよいし、パルス電力を供給することも可能である。パルス電力を用いる場合は、正負のパルスを交互に供給することによって、誘電体の帯電を解消して連続的に放電を発生させることが可能となる。
【０１１２】
また、実施の形態では電力値によって投入電力を表記したが、放電の開始は概ね電圧で決まる。投入電圧は１００Ｖ以上１００ｋＶ以下であることが好ましい。投入電圧が１００Ｖ以下であると、放電が開始しない場合がある。投入電圧が１００ｋＶ以上であると、アーク放電（火花）の発生を抑制できない場合がある。より好ましくは、電圧が１ｋＶ以上１０ｋＶ以下であることが望ましい。投入電圧が１ｋＶ以下であると、放電が開始しない場合がある。投入電圧が１０ｋＶ以上であると、アーク放電（火花）の発生を抑制できない場合がある。
【０１１３】
また、第１電極を振動させながら第２電極を回転させる、電極または被処理物を振動または回転させながら、ガスの流れに脈動を与えるなど、いくつかの方法を組み合わせて用いることにより、均一性をより効果的に高めることが可能である。
【０１１４】
また、不活性ガスを主体とするガスとしてヘリウムを用いる場合を例示したが、ヘリウムやアルゴンなどの希ガス、またはこれにケトン類を若干添加したガスなどを用いることができる。
【０１１５】
また、反応性ガスを主体とするガスとしてＳＦ6を用いる場合を例示したが、所望の反応に応じて適切なガスを選択することが可能である。例えば、酸化であれば空気または酸素を用いてもよいし、エッチングであればハロゲン含有ガスと酸素などの混合ガスを用いてもよい。或いは、ＴＥＯＳガスと酸素を用いてシリコン酸化膜を形成することも可能である。単純な濡れ性改善が目的であれば、窒素を主体とするガスを用いてもよい。空気または窒素を主体とするガスを用いると、高価な希ガスを用いないため、ランニングコストが極めて小さくなるという利点がある。
【０１１６】
或いは、反応性ガスを主体とするガスに、ヘリウムなどの不活性ガスを混合させてもよい。この場合、不活性ガスの方が反応性ガスよりも多い流量とすることも可能である。
【０１１７】
また、不活性ガスを主体とするガスの流量が１５ＳＬＭ、反応性ガスを主体とするガスの流量が３ＬＳＭである場合を例示したが、不活性ガスを主体とするガスの流量：反応性ガスを主体とするガスの流量は、概ね１：５〜１０：１程度であることが好ましい。１：５よりも反応性ガスの流量比が大きいと、プラズマが発生しにくくなる。１０：１よりも不活性ガスの流量比が大きいと、十分な処理速度が得られないことがある。
【０１１８】
多孔質誘電体としては、多孔質ガラス、多孔質セラミックス、フィルター用に使われるガラス繊維集合体、高分子繊維集合体などの誘電体材からなる多孔質体（多孔質誘電体）から適宜選択して用いることが可能である。
【０１１９】
また、第２電極に電圧を印加する場合を例示したが、第１電極に電圧を印加してもよい。
【０１２０】
また、第１ガス噴出口と第２ガス噴出口の間のピッチは、概ね１ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましい。１ｍｍよりもピッチが狭いと、第１電極側の構成部品の製造コストが高くなる。５０ｍｍよりもピッチが広いと、処理ムラが大きくなり、処理の均一性が損なわれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本願発明のプラズマ発生処理及び装置によれば、０．１気圧〜１００気圧という比較的高い圧力下で高速な処理が実現できる。したがって、プラズマを発生させて表面改質、薄膜堆積、エッチングなどを行うための構成として、広範に適用することができ、半導体や、液晶、ＦＥＤ、ＰＤＰなどのディスプレイ、或いは、電子部品、プリント基板などの製造に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施の形態１において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態２において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図３】本発明の実施の形態３において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図４】本発明の実施の形態４において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図５】本発明の実施の形態５において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図６】本発明の実施の形態６において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図７】本発明の実施の形態７において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図８】本発明の実施の形態８において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図９】本発明の実施の形態８において用いた裏板の構成を示す平面図
【図１０】本発明の実施の形態８において用いた第１電極の構成を示す平面図
【図１１】本発明の実施の形態８において用いた第１誘電体の構成を示す平面図
【図１２】本発明の実施の形態８において用いた第２誘電体の構成を示す平面図
【図１３】本発明の実施の形態８において用いた第２誘電体の構成を示す平面図
【図１４】本発明の実施の形態９において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図１５】本発明の実施の形態１０において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図１６】本発明の実施の形態１１において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図１７】本発明の実施の形態１２において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図１８】従来例において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【図１９】従来例において用いたプラズマ処理装置の概略構成図
【符号の説明】
【０１２３】
１  第１電極
２  第２電極          
３  被処理物                    
４  第１電極の裏板          
５  第１ガス供給装置        
６  第１配管
７  第１ガス溜まり
８  第２ガス供給装置
９  第２配管
１０  第２ガス溜まり
１１  高周波電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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